|
|
  |
Силовой преобразователь на IGBT-модулях |
|
|
|
May 21 2008, 06:11
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 4-02-08
Пользователь №: 34 722

|
Как уважаемые борются со звоном при переключении транзисторов модуля? У меня 20МГц помеха вырисовывается, вплоть до перезагрузки и ресета управляющего контроллера, уж за китайский жидкий экранчик и говорить не приходится. Модули семикрона 400gb125, драйверы тожеть ихние SKHI26. Самый худший случай когда жёсткое переключение при открытом оппозитном диоде сквознячок обратного восстановления в момент включения транзистора.
|
|
|
|
|
May 22 2008, 08:17
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 4-02-08
Пользователь №: 34 722

|
Цитата(_Pasha @ May 21 2008, 09:56)  Мало информации... Вы сфоткайте че-нить в плане расстояния драйвер-модуль. А то кроме общих фраз ничего не будет. Модули с драйверами соединены короткими (приблизительно 5-7см) свитыми проводами. Дело в том , что драйвера гальванически связаны с управляющим контроллером и все возможные меры, как мне кажется уже приняты (кроме экранировки самого контроллера). Монтаж всегда имеет емкостные связи с корпусной землёй, для уменьшения таких контуров на всех входных и выходных шлейфах установлены ферритовые клипсы (немного улучшило ситуацию). Все сигнальные и экранные земли сведены в одну точку на контроллере, тем не менее в разных точках подключения наблюдаются помехи синхронно с переключением силовых модулей инвертора. Вот так это выглядит, помехи ещё не достигли критического уровня.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
May 22 2008, 12:29
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 4-02-08
Пользователь №: 34 722

|
Добавлю, четыре модуля инвертора и выпрямитель стоят на на одном охладителе и возможно емкости кристалл - теплоотвод каждого создают такой резонанс. Есть ли какие нибудь соображения по этому поводу?
Сообщение отредактировал hizri - May 22 2008, 12:55
|
|
|
|
|
May 22 2008, 12:42
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 185
Регистрация: 28-01-07
Из: Уфа
Пользователь №: 24 829

|
Цитата(hizri @ May 22 2008, 18:29)  Добавлю, четыре модуля инвертора и выпрямитель стоят на на одном охладителе и возможно емкости кристалл - подложка каждого создают такой резонанс. Есть ли какие нибудь соображения по этому поводу? Соображений пока нет - мало данных. Несколько вопросов есть. Какая схема силовой части? Из описания не ясно, почему четыре модуля.. Как питаете всю конструкцию? Питание драйверов и контроллера. Что происходит с помехами при работе без нагрузки? Какие сигналы показаны на осциллограмме?
--------------------
|
|
|
|
|
May 22 2008, 13:55
|
;
     
Группа: Участник
Сообщений: 5 646
Регистрация: 1-08-07
Пользователь №: 29 509

|
Цитата(hizri @ May 22 2008, 11:17)  Дело в том , что драйвера гальванически связаны с управляющим контроллером Это не опечатка? Судя по осциллу там 100В выброса при переключении транзюков. Я б не выжил  Цитата Вот так это выглядит, помехи ещё не достигли критического уровня. Оранжевая осциллограмма - это DC- или что-то другое ? И, надеюсь, снаббера по 4мкф на рыло там стоят?
|
|
|
|
|
May 22 2008, 14:03
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 4-02-08
Пользователь №: 34 722

|
Цитата(SAVC @ May 22 2008, 15:42)  Какая схема силовой части? Из описания не ясно, почему четыре модуля.. Как питаете всю конструкцию? Питание драйверов и контроллера. Что происходит с помехами при работе без нагрузки? Какие сигналы показаны на осциллограмме? Силовая - выпрямитель с емкостным фильтром 140uF стоящим на шинах непосредственно на модулях инвертора. Четыре модуля для увеличения частоты проеобразователя - управление разнесено по времени. Драивера и контроллер питаются от одного линейного источника, пробовал и от независимых - теже дрова. При работе без нагрузки помехи от перреключения имеются, но мало беспокоят - невысокий уровень - частота звона таже 20МГц. Хуже всего ситуация с жестким переключением. На осциллограмме сигнал управления на выходе микроконтроллера и наводка между двумя разнесёнными точками схемной земли на плате контроллера. К сожалению не могу добавить фотки силовой части. Цитата(_Pasha @ May 22 2008, 16:55)  Это не опечатка? Судя по осциллу там 100В выброса при переключении транзюков. Я б не выжил  Оранжевая осциллограмма - это DC- или что-то другое ? Оранжевая - между двумя землями в 20см друг от друга. 2В/дел. 100нсек/дел.
|
|
|
|
|
May 22 2008, 14:20
|
;
     
Группа: Участник
Сообщений: 5 646
Регистрация: 1-08-07
Пользователь №: 29 509

|
Цитата(hizri @ May 22 2008, 17:03)  Драивера и контроллер питаются от одного линейного источника, пробовал и от независимых - теже дрова. При работе без нагрузки помехи от перреключения имеются, но мало беспокоят - невысокий уровень - частота звона таже 20МГц. Скорее всего, тут собака и порылась. В питаются от одного линейного источника Тут народ подсказывает, что оба канала по 2 вольта в клетке...Точки не заметил... Извините. Тогда вопрос: Вы до скольких вольт максимум на шину подавали ? P.S. Я вообще к тому, что чем меньше на коллекторе напряжение, тем больше емкости коллектор-затвор, которые являются главными фигурантами в Ваших 20МГц
|
|
|
|
|
May 22 2008, 14:27
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 185
Регистрация: 28-01-07
Из: Уфа
Пользователь №: 24 829

|
Цитата(hizri @ May 22 2008, 20:03)  Силовая - выпрямитель с емкостным фильтром 140uF стоящим на шинах непосредственно на модулях инвертора. Четыре модуля для увеличения частоты проеобразователя - управление разнесено по времени. Можно чуть подробнее? Есть 4 полумоста, подключенных к DC шине. Как они дальше соединены, если только не секрет? Цитата Драивера и контроллер питаются от одного линейного источника, пробовал и от независимых - теже дрова. А от чего питаются линейные источники? И от чего они питались при работе от независимых? Цитата При работе без нагрузки помехи от перреключения имеются, но мало беспокоят - невысокий уровень - частота звона таже 20МГц. Хуже всего ситуация с жестким переключением. Такое предложение. Оставь только один полумост и включи без нагрузки. Посмотри результат. Можно просто пока снять управление с дрйверов остальных полумостов. Интересно посмотреть, что происходит в диагонали полумоста, включив делитель осцилла параллельно нижнему ключу. Если есть подозрение на ёмкость между корпусом и радиатором, почему бы не снять модули с радиатора? Включить без нагрузки. Посмотреть, что будет.
--------------------
|
|
|
|
|
May 23 2008, 05:46
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 4-02-08
Пользователь №: 34 722

|
Цитата(SAVC @ May 22 2008, 17:27)  Можно чуть подробнее? Есть 4 полумоста, подключенных к DC шине. Как они дальше соединены, если только не секрет? Два моста параллельно. Большего поведать не могу. Дело ещё в том, что неслабые мегагерцовые нарезки давали более простые ранние реализации с полумостом и мостовая при различной реализации DC звена создавали подобные проблемы. Амплитудные значения токов модулей достигают 200А. DC- 540V. Цитата(SAVC @ May 22 2008, 17:27)  А от чего питаются линейные источники? И от чего они питались при работе от независимых? Питаются от трансформатора. Во втором случае отдельные трансы. Цитата(SAVC @ May 22 2008, 17:27)  Такое предложение. Оставь только один полумост и включи без нагрузки. Посмотри результат. Можно просто пока снять управление с дрйверов остальных полумостов. Интересно посмотреть, что происходит в диагонали полумоста, включив делитель осцилла параллельно нижнему ключу. Если есть подозрение на ёмкость между корпусом и радиатором, почему бы не снять модули с радиатора? Включить без нагрузки. Посмотреть, что будет. Тут больше видимо вопрос в раздел по ЭМС. Задал его в этом топике по тому, что возможно кто нить имел подобные проблемы с ультрафастами или другими быстрыми модулями. Похоже чем быстрей модуль тем более высокочастотную помеху при переключении гонит, которая потом лезет во все щели и схемные подключения контроллера являются нехилыми антеннами, всегда имеющими емкостную связь с корпусной землёй или силой. Жуть неохота делать по всем линиям опторазвязки. Этож аналог через оптопару не передать, схема разлохматится в разы. В моём случае ЖКИ экранчик дуреет как первый звонок имхо. Я прям в ступоре, кардинально изменить ситуацию никак не получается, только некоторые мелкие продвижки.
|
|
|
|
|
May 23 2008, 06:29
|
;
     
Группа: Участник
Сообщений: 5 646
Регистрация: 1-08-07
Пользователь №: 29 509

|
Цитата(hizri @ May 23 2008, 08:46)  Похоже чем быстрей модуль тем более высокочастотную помеху при переключении гонит Так вот, о чем же я и говорю. Внутри модуля соотношение емкостей коллектор-затвор и эмиттер-затвор и так само по себе не очень, т.е. без драйвера транзюк не заткнешь по нормальному. Начиная с определенных скоростей переключения и напряжений шины будет сказываться индуктивность связи модуль-драйвер. ИМХО, если Вы наденете что-нить ферритовое на линию, частота генерации понизится. Тогда надо укорачиваться. Цитата Амплитудные значения токов модулей достигают 200А. DC- 540V. Питаются от трансформатора. Во втором случае отдельные трансы. Вот непонятно, блин! Там при выключении такие выбросы, что у разных питальников должна быть эквивалентная емкостная связь не более 100пФ, а у Вас все от одного питается... Цитата Этож аналог через оптопару не передать, схема разлохматится в разы. Вам тоже 8-разрядов АЦП мало ? Потому что иначе проблема решаема
|
|
|
|
|
May 23 2008, 06:47
|
Группа: Новичок
Сообщений: 6
Регистрация: 4-02-08
Пользователь №: 34 722

|
Цитата(_Pasha @ May 23 2008, 09:29)  Так вот, о чем же я и говорю. Внутри модуля соотношение емкостей коллектор-затвор и эмиттер-затвор и так само по себе не очень, т.е. без драйвера транзюк не заткнешь по нормальному. Начиная с определенных скоростей переключения и напряжений шины будет сказываться индуктивность связи модуль-драйвер. ИМХО, если Вы наденете что-нить ферритовое на линию, частота генерации понизится. Тогда надо укорачиваться. Дык я Rгейт увеличивать пробовал, типа затянуть переключение и сбить добротность, х.з. разницы не обнаружил, едино нагрев модулей в следствие больших динамических потерь. Цитата(_Pasha @ May 23 2008, 09:29)  Вот непонятно, блин! Там при выключении такие выбросы, что у разных питальников должна быть эквивалентная емкостная связь не более 100пФ, а у Вас все от одного питается... Ну тож нет разницы, при отдельном гальванически не связанном (только уже по сигнальной земле на контроллере) питальнике на каждый из четырёх драйверов, что при одном мощном судя по глюкам. Вот чую гдето косяк есть элементарный, а где никак не вразумею. Ну демпферов на транзюках нет, только снабберы. Но конструктивно в моём варианте демпферы хорошо не прицепишь. Слишком большая индуктивность соединений получится, что слону дробина. Но в принципе всё более менее работает если не допускать работу с восстановлением оппозитного диода в момент включения другой диагонали.
|
|
|
|
|
May 23 2008, 12:37
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 185
Регистрация: 28-01-07
Из: Уфа
Пользователь №: 24 829

|
Цитата(hizri @ May 23 2008, 11:46)  Два моста параллельно. Большего поведать не могу. Дело ещё в том, что неслабые мегагерцовые нарезки давали более простые ранние реализации с полумостом и мостовая при различной реализации DC звена создавали подобные проблемы. Амплитудные значения токов модулей достигают 200А. DC- 540V. Ясно. Проблему в первую очередь нужно решить на ОДНОМ полумосте при работе без нагрузки. У меня была похожая ситуация при работе полумоста из двух IRF840A. При достижении скорости включения около 3В/нс появлялись звоны с частотой около 50МГц. Я тогда решил проблему, подобрав снаббер для нижнего ключа. Решил, что проблема в ударном возбуждении контура, образованного выходными емкостями транзисторов и индуктивностью монтажа. Замоделировал схему в OrCAD, подобрал там RC-цепь, подключил в реале - и всё было ОК. Для моего случая это была цепочка 100 пФ, 10 Ом. Цитата Питаются от трансформатора. Во втором случае отдельные трансы. Убрать транс, поставить импульсный питальник. У сетевого трансформатора попробуй измерить межобмоточную ёмкость - будет несколько сотен пФ. Для импульсного в десять раз меньше. Это может дать качественный скачок, и помеха уйдёт. Для эксперимента можно организовать батарейное питание - попробовать полностью развязаться от сети. Причём, для драйверов - одна "батарейка", для контроллера - другая. Цитата Тут больше видимо вопрос в раздел по ЭМС. Задал его в этом топике по тому, что возможно кто нить имел подобные проблемы с ультрафастами или другими быстрыми модулями. Похоже чем быстрей модуль тем более высокочастотную помеху при переключении гонит, которая потом лезет во все щели и схемные подключения контроллера являются нехилыми антеннами, всегда имеющими емкостную связь с корпусной землёй или силой. Жуть неохота делать по всем линиям опторазвязки. Этож аналог через оптопару не передать, схема разлохматится в разы. В моём случае ЖКИ экранчик дуреет как первый звонок имхо. Я прям в ступоре, кардинально изменить ситуацию никак не получается, только некоторые мелкие продвижки. Всё-таки, можно попробовать один полумост без радиатора, без нагрузки и посмотреть результат. Желательно делителем в полумосте.. Нужно разделять и властвовать  Скорость включения - очень важный параметр, в него всё и упирается. Если больше 1-2В/нс, сразу возникает куча проблем. Ещё учти, что она не постоянна, и, скорее всего, за 20% времени у тебя преодолевается 80% напряжения. Включи один полумост и сними осциллограмму напряжения на нижнем ключе.
--------------------
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|